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最新宇宙圖印證時空可變 凸顯超級空洞謎團

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【大紀元2016年10月13日訊】(大紀元記者張秉開編譯報導)天體物理學家繪製目前最大的宇宙星系分布圖,證實愛因斯坦時空可變理論,且凸顯宇宙超級空洞「大冷斑」(Cold Spot)的謎團。

據每日科學10月12日報導,英國朴茨茅斯大學(University of Portsmouth)天體物理學家繪製目前最大的宇宙空洞和超星系團的分布圖,結果證實愛因斯坦時空可變廣義相對論,並有助於解決長期懸而未決的宇宙奧秘。

朴茨茅斯大學的天文學家塞薩德里·納達瑟(Seshadri Nadathur)博士表示,他們使用新技術非常精確地測量宇宙微波背景(CMB)中光子穿過星系群及空洞結構之後的情況,並使用斯隆數字巡天望遠鏡(Sloan Digital Sky Survey)所鑑別的75萬座星系數據,繪製比以前大300多倍的宇宙星系新分布圖。

宇宙結構形如海綿

宇宙星系分佈如圖網狀。星系聚集成束或成團,其中分佈空洞。(維基百科)
宇宙星系分布如圖網狀。星系聚集成束或成團,其中分布空洞。(維基百科)

目前天文觀測已經得知星系的分布不是一盤散沙,而是互相聚集成束或團;而在星系群之間,卻是星系數量很少甚至完全沒有星系的巨大空間——宇宙空洞。所以宇宙看上去是「纖維束」與「空洞」交織在一起的結構,形如大海綿。

有時數量非常多的星系聚集成「超星系團」,其範圍達幾千萬甚至上億光年。直徑為12萬光年的銀河系與那些巨大結構相比,形如塵埃。一般的宇宙空洞直徑達幾億光年。在天文學上,這些星系束、星系團及宇宙空洞都被稱為大尺度結構。

但是,這些結構僅在宇宙物質能量之中佔大約5%的比例,還有95%是目前科學家無法觀測的暗物質和暗能量。

宇宙圖說明時空可變

納達瑟博士解釋,宇宙星系新分布圖顯示出愛因斯坦所預測的「Sachs-Wolfe綜合效應」(ISW),因此證實愛因斯坦廣義相對論所說的宇宙時空變化特點。

宇宙的微波背景圖及超級空洞「大冷斑」的位置。(維基百科)
宇宙的微波背景圖及超級空洞「大冷斑」的位置。(維基百科)

他說:「宇宙微波背景(CMB)中的光會穿過這些空洞和超星系團向地球飛來。根據愛因斯坦廣義相對論,暗能量的拉伸效應導致宇宙微波背景光的溫度出現微小變化:光子穿過空洞後,溫度稍微下降;穿過超星系團之後,溫度稍微升高。這就是「Sachs-Wolfe綜合效應」(ISW)。」

超級宇宙空洞——『大冷斑』之謎

該研究解決了2008年夏威夷大學使用以前星系分布圖觀測和廣義相對論預測不符合的難題。但納達瑟博士補充道:「我們的觀測分析結果解決了天文學上長期存在的一個未解難題,但是又加重另一個謎團的迷霧——不同尋常的『大冷斑』結構。」

大冷斑是天文學家在2004年觀測微波輻射背景時發現一個異常低溫、形如斑塊的巨大區域,其中幾乎沒有輻射、沒有物質,相當於一個超級空洞。其跨度達到18億光年,因此成為迄今所見的最大宇宙結構。

大冷斑的跨度達18億光年。(維基百科)
大冷斑的跨度達18億光年。(維基百科)

納達瑟博士表示,愛因斯坦的理論不能說明宇宙會形成超級空洞,更無法解釋「大冷斑」的來源。

另據2015年《赫芬頓郵報》報導,科學家對冷斑並不陌生,但是無法想像有如此巨大而超出其它所有冷斑的特例。尤其讓科學家困惑的是,當今宇宙大爆炸及量子理論都解釋不了「大冷斑」的形成。有人甚至提出「大冷斑」是另外宇宙的通道。

「大冷斑引起廣泛關注。」英國杜倫大學(University of Durham)宇宙學家卡洛斯·福倫克(Carlos Frenk)說:「其真正的問題是,它從何而生,以及它是不是在挑戰我們的觀念。」

責任編輯:林妍

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2016-10-13 11:24 PM
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